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《免疫》
研究发现与年龄相关的肺炎机制
波士顿布雷根妇女医院辛格宾艾小组的研究发现，与年龄相关的多巴胺能神经支配可增强后天性肺中的t辅助2(TH2 )过敏性炎症反应。 相关论文发表在11月19日的《免疫》杂志上。
他们表示在小鼠和人类肺出生后发育的过程中，交感神经经历了多巴胺向肾上腺素的转移。
多巴胺通过从特定的多巴胺受体(DRD4)发出信号，促进Th2细胞的分化。 多巴胺-DRD4通路上调IL-2-STAT5信号转导，减少Th2基因位点抑制性组蛋白的三甲基化和细胞因子IL-4的协同作用。
在过敏原暴露小鼠模型中，多巴胺-DRD4通路增强了幼鼠肺部的Th2炎症。 但是，成人肺交感神经变成肾上腺素后，这一途径的作用很小。
综上所述，多巴胺神经和CD4 T细胞之间的通讯提供了与年龄相关的机制，该机制是早期肺部对过敏性炎症敏感性的基础。
已知幼儿比成人更容易患过敏性哮喘。 出生后随着周围组织神经支配的加剧，神经元有可能与年龄相关联地调节组织的炎症。
相关论文信息：
359 www.cell.com /无限/全文/s 1074-7613 (19 ) 30446-7
《自然—医学》
血浆蛋白模式可作为健康综合指标
美国SomaLogic公司粗犷的蛋挞等人发现血浆蛋白模式可以作为健康综合指标。 2019年12月2日，《自然—医学》在线公布了这一成果。
研究人员发现，血浆蛋白头发表达模式明显编码了各种健康状况、未来疾病风险和生活方式。
研究人员针对11种不同的健康指标开发并验证了蛋白质表现型模型：肝脂肪、肾脏过滤、体脂率、内脏脂肪量、瘦体重、心肺适应性、体育活动、饮酒、吸烟、糖尿病风险和原发性心血管事件风险。 对分析进行了前瞻性规划、记录和大规模实施，以存档样本和临床数据为基础，对16894名参与者进行了约8500万次蛋白质测量。
该概念验证研究表明，蛋白质表达模式可以可靠地编码许多不同的健康问题，大规模的蛋白质扫描和机器学习技术可以用于未来的开发，同时可以实现多种健康检查。
研究人员认为，通过进一步验证蛋白质表型模型，添加更多，可以进行单一来源的个性化液体体检。
已知蛋白质是介导基因功能，调节并发症、行为、药物治疗的效应分子。
它们代表着个性化、系统化、数据驱动诊断、预防、监控和治疗的巨大潜在资源。 但是，利用血浆蛋白质同时在多种健康状况下进行个性化健康评价的概念尚未得到测试。
相关论文信息：
3559 www.nature.com/articles/s 41591-019-0665-2
探讨转移性黑色素瘤患者对PD1治疗的应答模型的建立
德国癌症研究中心Dirk Schadendorf、美国达纳法佛癌症研究院Eliezer M. Van Allen等研究者合作，建立了转移性黑色素瘤患者对PD1治疗的响应模型。 相关论文于2019年12月2日在线发表于《自然—医学》。
研究人员表示，免疫检查点封闭(ICB )已在多种肿瘤中显示出疗效，但抗PD1 ICB反应性的预测因子尚未完全定义。
研究人员分析了用抗PD1 ICB治疗的黑色素瘤患者(n=144 )的临床注释序列，对治疗前的肿瘤进行了全埃克森组和全转录组的序列分析。
发现黑色素瘤亚型混淆了作为反应预测因子的肿瘤突变的负担。 另外，多个新基因组和转录组的特征预测了包括MHC-I和MHC-II抗原呈递相关特征在内的选择性反应。
另外，以前的抗CTLA4 ICB暴露与未接触ICB的肿瘤相比，与不同的反应预测因子相关，表现出了以前接触抗CTLA4 ICB的选择性免疫效果。
最后，研究人员开发了结合临床、基因组和转录组学特征的简化模型，从而预测抗PD1 ICB在个体肿瘤中的内在耐受性，并由小的独立研究组进行验证(受综合数据的限制)。
概括地说，研究者发现了预测特征，提出了建立ICB治疗反应模型的框架。
相关论文信息：
3559 www.nature.com/articles/s 41591-019-0654-5
《自然—神经科学》
全脑成像技术明确了大脑如何控制运动的决策
最近，德国马克斯普朗克神经生物学研究所Ruben Portugues团队利用全脑成像技术揭示了在感觉运动决策任务中证据的积累。 这项研究成果于2019年12月2日的《自然—神经科学》在线发表。
研究人员开发了一种基于斑马鱼儿童全方位视觉运动的新型幼体斑马鱼感觉运动决策模型。 鱼感知到的运动方向通过游泳来响应，通过运动强度来调节开始游泳的等待时间和正确的转弯比例。
利用全脑功能成像技术
，研究人员确定了决策过程中不同阶段的神经活动，包括瞬时评估和感觉证据的积累。这项活动分布在不同脑区的功能簇中，并且具有广泛的时间分布。
此外，研究还发现尾椎间突核（IPN）是位于大脑中线腹侧的圆形结构，能够可靠地控制左右旋转速度。
研究人员表示，尽管动物可以在相当长的时间范围内积累感觉证据以做出适当选择行为，但对于脊椎动物大脑是如何实现这一目标的知之甚少。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0535-8
● 沉默突触决定可卡因记忆
美国匹兹堡大学Yan Dong研究团队发现，沉默突触决定可卡因记忆的不稳定和重新整合。该研究2019年12月2日在线发表在国际学术期刊《自然—神经科学》上。
为了探索这些记忆动力学的突触基础，课题组研究了可卡因自我给药在伏隔核中产生的AMPA受体（AMPAR）沉默兴奋性突触，以及长期断药后，通过招募AMPARs、回声采集和可卡因记忆巩固后的逐渐成熟。
他们表示，在长期断药后的记忆恢复中，成熟的沉默突触再次变为AMPAR沉默，然后在约6h后重新成熟，定义了可卡因记忆失稳窗口的发生和终止。
这些突触动力学是由Rac1定时的，Rac1活性的降低和升高分别打开和关闭沉默突触介导的去稳定窗口。
防止在不稳定窗口内沉默突触再成熟会降低环境诱导的可卡因记忆搜寻。
因此，可卡因产生的沉默突触构成决定可卡因相关记忆动力学的离散突触集合，并且可以作为记忆破坏的目标。
据悉，可卡因相关的记忆是持久性的，但是一旦恢复，它们就会暂时不稳定并容易受到破坏，然后重新整合。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0537-6
● 视觉神经表征三维环境
美国德克萨斯大学Kathryn Bonnen研究组发现，双目观察几何形状塑造了动态三维环境的神经表征。该项研究成果2019年12月2日在线发表在《自然—神经科学》上。
研究人员开发了一个包含投影几何的计算模型，将三维（3D）环境映射到两个视网膜上。他们证明，这种映射从根本上塑造了皮层神经元和知觉的相应方面的调整。
对于3D运动，该模型解释了现有电生理数据中存在的非典型调整以及人类行为中明显的感知错误的独特模式。
从皮质活动中解码世界的过程，很大程度上受到将环境与感觉上皮联系起来的几何形状的影响。
据悉，感觉信号引起神经活动的模式，被大脑用来推断环境的特性。对于视觉系统，大量工作集中在额额平行刺激特征和双眼视差的显示上。
但是，从视网膜刺激推断物理环境的特性是一个独特且更具挑战性的计算问题-这是大脑必须实际完成的工作，以支持感知和动作。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0544-7
● 研究揭示斑马鱼决策的神经回路
美国哈佛大学Armin Bahl组发现斑马鱼幼体证据积累和决策的神经回路。该项研究成果在线发表在2019年12月2日的《自然—神经科学》上。
研究人员通过将用于灵长类动物研究的随机点运动判别范式，应用于幼体斑马鱼来解决问题。
使用斑马鱼的先天性光动力应答作为决策的一种度量，他们发现幼体斑马鱼会在数秒内积累并记住运动痕迹，并且其行为与有限泄漏积分器模型非常一致。
通过使用全脑功能成像，他们确定了前后脑中的三个神经元簇，使它们非常适合执行基础计算。
通过将这些结构内的动力学与个体行为选择相关联，他们提出了一种生物物理上合理的电路分布，其中证据集成器与动态决策阈值竞争以激活下游电机命令。
据介绍，为了做出正确的决定，动物需要积累感觉证据。简单的积分器模型可以解释许多方面的这种行为，但是如何在大脑中以机械方式实现基础计算仍知之甚少。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0534-9
《自然—生物技术》
● 新工具可用于高维生物数据的结构与转换的可视化
美国耶鲁大学Smita Krishnaswamy、乔治亚大学Natalia B. Ivanova、加拿大蒙特利尔大学Guy Wolf等研究人员合作开发了能够可视化高维生物数据中结构和转换的工具。相关论文发表在2019年12月3日出版的《自然—生物技术》上。
由高通量技术创建的高维数据需要可视化工具，以直观的方式显示数据结构和模式。
研究人员提出了一种称为PHATE的可视化方法，其使用数据点之间的信息几何距离来捕获局部和全局非线性结构。
研究人员将PHATE与各种人工和生物学数据集上的其他工具进行了比较，发现与其他工具相比，PHATE能够始终如一地保留数据的一系列模式，包括连续进行、分支和聚类。
研究人员定义了流形保留度量，这被称为去噪流形保留（DEMaP），并表明PHATE产生的低维嵌入与现有的可视化方法相比，在量化上具有更好的去噪效果。
对有关人类生殖层分化的新生成的单细胞RNA测序数据集的分析表明，PHATE如何揭示对主要发育分支的独特生物学见解，包括鉴定三个先前未报道的亚群。
研究人员还发现，PHATE适用于多种数据类型，包括大量细胞计数、单细胞RNA测序、Hi-C和肠道微生物组数据。
相关论文信息：
https://www.nature.com/articles/s41587-019-0336-3